«Теперь, чтобы получить доступ в науку о движении,
нам не надо сперва подниматься на высоты математики;
наоборот, природа сама предстает в своей простой красоте
перед изумленным взором, и даже человек с
небольшими способностями может увидеть множество
вещей, которые до сих пор оставались скрытыми от
величайших ученых»
Роберт Майер (по поводу своего открытого закона сохранения)
Постоянство отношения внутренней энергии к массе в общем случае следует из специальной теории относительности. С другой стороны нам также известно из курса теоретической физики, что если внешние параметры (температура, давление) для всех тел одной природы, в какой-либо системе измерения одинаковы, то отношения значении внутренних энергии этих тел к значениям их масс величина одна и та же. Обобщая сказанное на наш случай, мы вправе утверждать, что для одного и того же тела в двух рассматриваемых систем отсчета справедливо равенство
, (28)
где m0, Е0– масса и внутренняя энергии тела до начала движения, Е1 – внутренняя энергия движущегося тела, то есть энергия тела в неподвижной системе отсчета К1, Е2 – внутренняя энергия тела в системе отсчета К2. Под числом 1/k будем понимать некоторое число, определяющее количество энергии, содержащееся в единице массы тела. Из курса специальной теории относительности значение этой постоянной известно, но так как в будущем мы можем к ней прийти закономерно, пока все же будем считать величину k неизвестной.
Тогда дополним соотношения (27) следующим образом
.
(29)
Итак, в данной системе измерения, имеем на данный момент времени для рассматриваемого тела по два значения массы, внутренней энергий, пройденного телом пути и длительности этого движения. Первые значения рассматриваемых величин в неподвижной системе отсчета К1, вторые значения в движущейся системе отсчета К2. В системе отсчета К2 , которая связана с самим телом, тело находится в покое, поэтому согласно закону сохранения вещества, масса тела на движущейся оси не должно меняться. Учитывая это обстоятельство, в системе отсчета К2 массу и внутреннюю энергию тела мы должны принять равными начальной, то есть m2=m0, Е2=Е0 –где масса и внутренняя энергия тела находящегося в состояние покоя, то есть до начала движения. Следовательно масса и внутренняя энергия описываемого тела не постоянна в системе отсчета К1, в системе координат которой тело движется. Чтобы подчеркнуть этот фактор изменим индексы обозначений массы и внутренней энергий следующим образом m1=m, Е1=Е. Однако по ходу отметим, что в неподвижной системе отсчета К1, относительно которого мы рассматриваем движение тела, пространство и время не зависимо от условии движения рассматриваемого тела. Значит пространство и время будет иным в зависимости от условии движения в системе отсчета К2. Тогда, принимая во внимание последние обстоятельства, перепишем соотношение (29) в следующем виде
,
(30)
где, заметим еще раз, внутренняя энергия движущегося тела
.
(31)
Из соотношения (30) вытекает следующие общие выводы.
.
(32)
Таким образом, коэффициент Лоренца будет иметь вид
.
(33)